伴随油田众多层段的不断开采与开发,一些油层的含水率逐年上升,各油层间互相干扰现象突出,笼统开采已不能有效动用所有油层段,从而限制了油田采收率。传统的分层段配产工艺主要用于油井找水与封堵,且找水、堵水与开采工艺需分开实施,施工后若想调整油层的开度必须再次作业,存在施工量大、开采效率低等问题。为进一步挖掘多层系油井的生产潜力,本文研制开发一种具有流量监测与调控能力的油井电控配产器,并重点对其结构与流量监测调节单元进行设计与研究,为高含水期的油田稳产增产提供技术支持。首先,本文针对油井分层开采电控配产器所需要的功能及技术指标要求,进行了整体机械结构以及控制系统的方案设计,通过模块化布局以及流道设计实现井下流量、温度、压力监测功能与产层开度调节功能的集成,利用电力线载波通讯技术实现地面控制器与井下配产器间的双向实时通信。对驱动轴系以及产液调节阀进行了结构分析及配件选型,并对电控配产器中的重要零件进行了理论公式以及仿真建模校核,论证了电控配产器结构设计的可靠性。其次,本文利用流体动力学软件FLUENT对电控配产器中的核心功能单元,涡街流量计与产液调节阀进行了流场建模分析。其中,针对涡街流量计的漩涡发生体外形尺寸进行了结构优化设计,并通过优化后的漩涡脱离频率分析论证了流量计的适用性;建立了流量调节阀的湍流模型,利用SIMPLE算法对其流场进行了数值模拟,得到了流场内速度与压力分布特性、阀芯受力与流量对应关系曲线。最后,通过室内模拟试验系统的搭建,进行了电控配产器整机耐压、静密封、动密封、流量测量、流量调节性能的验证,利用油水两相流试验系统模拟了电控配产器在井下实际工况中的流量测试效果。达到室内测试指标要求后,开展了现场应用试验,利用电控配产器进行油井多层段参数的同步监测与调控,并对井下生产期间的数据进行评价分析,验证了电控配产器在多层系生产井中的实际应用效果。